Modelado de complejidad en medicina, biología Modelado de complejidad en medicina, biología y neurocienciay neurociencia

Neurociencia y complejidadNeurociencia y complejidad

Carlos ReynosoCarlos ReynosoUNIVERSIDAD DE BUENOS AIRESUNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES

http://carlosreynoso.com.ar

ObjetivosObjetivos

• Compensar la falta de referencias culturales y Compensar la falta de referencias culturales y lingüísticas en la literatura neurocientífica.lingüísticas en la literatura neurocientífica.

• Comprender referencias a modelos complejos en la Comprender referencias a modelos complejos en la literatura disciplinarliteratura disciplinar– Teoría del campo medio, renormalizaciónTeoría del campo medio, renormalización

• Distinguir diferentes clases de modelos complejos en el Distinguir diferentes clases de modelos complejos en el dominio, sus alcances y limitaciones.dominio, sus alcances y limitaciones.

• Introducir rudimentos de computación cuántica en tanto Introducir rudimentos de computación cuántica en tanto campo de formalismos complejos.campo de formalismos complejos.

• Elaborar el estado de la cuestión y las áreas de vacancia Elaborar el estado de la cuestión y las áreas de vacancia en términos de las herramientas de complejidad.en términos de las herramientas de complejidad.

AgendaAgenda

• Modelos de lenguaje y gramática en neurocienciaModelos de lenguaje y gramática en neurociencia– Jerarquía chomskyana de la complejidadJerarquía chomskyana de la complejidad

• Fenómenos emergentes en neurocienciaFenómenos emergentes en neurociencia• Transiciones de faseTransiciones de fase

– Teoría del campo medio, modelo de Ising, Teoría del campo medio, modelo de Ising, renormalización, clases de complejidadrenormalización, clases de complejidad

• La polémica sobre caos y cerebroLa polémica sobre caos y cerebro– Estado de avance, hallazgos y limitacionesEstado de avance, hallazgos y limitaciones

• Modelado dinámico en generalModelado dinámico en general

Caos y cerebroCaos y cerebro

• Freeman y otros (1992) basados en estudios del Freeman y otros (1992) basados en estudios del sistema olfativo de los mamíferos sostenían que sistema olfativo de los mamíferos sostenían que el caos es la propiedad que permite la el caos es la propiedad que permite la percepción y da al cerebro la flexibilidad para percepción y da al cerebro la flexibilidad para responder rápidamente al cambio.responder rápidamente al cambio.

• El cerebro crea orden macroscópico a partir del El cerebro crea orden macroscópico a partir del desorden microscópico mediante la desorden microscópico mediante la neurodinámica de la percepción.neurodinámica de la percepción.

• Hasta hace poco no ha habido acuerdo teórico Hasta hace poco no ha habido acuerdo teórico ni confirmación empírica.ni confirmación empírica.

• No se ha percibido caos en la información de No se ha percibido caos en la información de EEG.EEG.

Recursos y casosRecursos y casos

Trappenberg (cont.)Trappenberg (cont.)

Recursos y casosRecursos y casos

• Complejidad y neurocienciaComplejidad y neurociencia• Dinámica de Dinámica de

almacenamiento y recuerdo almacenamiento y recuerdo [[recallrecall] en redes asociativas ] en redes asociativas del hipocampodel hipocampo

• Las transiciones de fase Las transiciones de fase neuronales que nos hacen neuronales que nos hacen mamíferos (Treves)mamíferos (Treves)

• Dinámica caótica y Dinámica caótica y sincronización neuronalsincronización neuronal

• Métodos de campo medio Métodos de campo medio [[mean fieldmean field] para la ] para la dinámica de las redes dinámica de las redes corticalescorticales

Transiciones de faseTransiciones de faseOtra concepción del términoOtra concepción del término

Teorías y métodos de campo medioTeorías y métodos de campo medio

• http://arxiv.org/pdf/cond-mat/9907068.pdf

Recursos y casosRecursos y casos

• Lingüística para Lingüística para neurociencianeurociencia

• etcetc

Recursos y casosRecursos y casos

• Cap. 2 – Cap. 2 – Fenómenos Fenómenos emergentes en emergentes en neurociencianeurociencia

Recursos y casosRecursos y casos

• Dinámica de los Dinámica de los sueñossueños

• Sistemas-L y Sistemas-L y desarrollo del desarrollo del lenguaje infantillenguaje infantil

• Sistemas-L y Sistemas-L y modelado desde el modelado desde el pensamiento hasta el pensamiento hasta el lenguajelenguaje

*

* Texto discursivo a tomar con precauciones* Texto discursivo a tomar con precauciones

Recursos y casosRecursos y casos

• Computación Computación cuántica, caos y cuántica, caos y mentemente

• Cerebro caótico y Cerebro caótico y dinámica de la dinámica de la mentemente

• Sincronización y Sincronización y control de caoscontrol de caos

Recursos y casosRecursos y casos

• Conciencia, Conciencia, neurobiología y neurobiología y computación cuánticacomputación cuántica

• Vida, catálisis y Vida, catálisis y medios excitablesmedios excitables

• Conciencia como Conciencia como colapso del vector de colapso del vector de estados que describe estados que describe los estados de no-los estados de no-concienciaconciencia

• Fisicalismo, caos y Fisicalismo, caos y reduccionismoreduccionismo

Tuszynski (2006)Tuszynski (2006)

Recursos y casosRecursos y casos

• Dinámicas del Dinámicas del lenguajelenguaje

• Dinámicas del Dinámicas del crecimiento en el crecimiento en el desarrollo cognitivodesarrollo cognitivo

• Modelos dinámicos Modelos dinámicos de la cogniciónde la cognición

Recursos y casosRecursos y casos

• Dinámica e imaginería Dinámica e imaginería del cerebrodel cerebro

• Ruido 1/Ruido 1/ff en el cerebro en el cerebro• Ruido 1/Ruido 1/f f en la en la

cognición humanacognición humana• Otra vez la pregunta: Otra vez la pregunta:

¿Caos en el cerebro?¿Caos en el cerebro?

Ruido 1/Ruido 1/ff en cognición humana en cognición humana

• Voss y Clarke (1975)Voss y Clarke (1975)

• Digitalizaron las fluctuaciones analógicas Digitalizaron las fluctuaciones analógicas de intensidad y frecuencia básica (muy de intensidad y frecuencia básica (muy por debajo del sonido audible)por debajo del sonido audible)

• Luego ejecutaron transformas rápidas de Luego ejecutaron transformas rápidas de Fourier (FFT) para obtener el espectro de Fourier (FFT) para obtener el espectro de potenciapotencia

ReferenciasReferencias• http://carlosreynoso.com.ar/modelado-de-complejidad-en-biologia/

¿Preguntas?¿Preguntas?

Carlos ReynosoCarlos ReynosoUNIVERSIDAD DE BUENOS AIRESUNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES

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